-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
综述：从废弃物到资源：沼气与消化物价值化策略在可持续能源与农业中的应用
【字体： 大 中 小 】 时间：2025年05月26日 来源：Biomass and Bioenergy 5.8
编辑推荐：
这篇综述系统探讨了厌氧消化（AD）产生的沼气（biogas）和消化物（digestate）在可再生能源生产（如生物甲烷biomethane）、土壤改良及循环经济中的协同作用，重点分析了升级技术（如膜分离、PSA）、经济可行性及政策框架（如欧盟FiTs），为应对能源安全、废弃物管理及农业可持续发展提供了集成解决方案。
Abstract
全球对可持续能源和高效废弃物管理的需求催生了厌氧消化（AD）技术的快速发展。沼气（50–70% CH4和25–55% CO2）通过升级技术转化为生物甲烷（CH4浓度75–98%），可满足交通燃料、热电联产（CHP）等需求，而消化物作为生物肥料可减少20% CO2当量排放并改善土壤健康。
Introduction
AD技术通过转化生物质（如农业废弃物）实现碳中性能源供应，其核心产物沼气和消化物分别贡献于欧盟2050年气候中性目标及SDG 2（零饥饿）。欧洲占全球沼气产量50%，德国主导AD部署，而发展中国家多采用小型家用消化器。
Composition
沼气含微量H2S、NH3及硅化合物，需通过水洗、化学吸附或膜分离等升级技术净化。生物甲烷的终端用途分为直接（如烹饪）和间接（如电网注入），后者依赖规模经济与政策支持。
Digestate valorization
消化物经固液分离后，固体相富集N、P，液体相含高K，可通过氨 stripping或鸟粪石沉淀进一步提纯。其应用受限于成分变异性和法规不确定性，但显著降低合成肥料依赖。
Environmental impact
AD系统通过替代化石燃料和减少N2O排放实现气候缓解，但消化物不当管理可能导致富营养化。生命周期评估（LCA）显示其整体碳足迹优于传统废弃物处理。
Economic considerations
生物甲烷生产成本（0.20–0.80 �/m3）受规模和技术成熟度影响，而消化物处理成本占AD工厂总支出15–30%。德国可再生能源法（EEG）的FiTs政策是行业扩张的关键驱动力。
Future outlook
需突破技术瓶颈（如硅氧烷去除）、优化跨学科合作，并建立统一标准以推动沼气-消化物系统的规模化应用，最终实现能源-农业-环境的三角协同。
生物通微信公众号
知名企业招聘
